解耦聚合物网络刚度与延伸性的普适策略

自 19 世纪发明聚合物网络（例如 Goodyear 的交联天然橡胶）以来，更硬的网络延展性更低这一直是一条公理，这种权衡是聚合物网络链分子本质所固有的。在此，我们报告了一种解耦单网络弹性体刚度与延伸性的普适策略。我们不使用线性聚合物作为网络链，而是使用可折叠的瓶刷聚合物，其特征是具有接枝了许多线性侧链的塌缩主链。在拉伸时，塌缩的主链展开以释放储存的长度，从而实现显著的延伸性。相比之下，网络的弹性模量与网络链质量成反比，并由侧链决定。我们通过创建一系列非缠结单网络弹性体验证了这一概念，这些弹性体在保持杨氏模量几乎恒定（30 kPa）的同时，将拉伸断裂应变提高了 40 倍，从 20% 提高到 800%。我们表明，该策略适用于不同聚合物种类和拓扑结构的网络。我们的发现为开发具有非凡机械性能的聚合物网络开辟了一条途径。